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粉末锻造的特点和工艺要求

2017-03-23 17:21:36 来源:91代工网 浏览:152
内容提要:粉末锻造也是锻造加工专用工艺之一,它主要是将粉末冶金与精密模
粉末锻造也是锻造加工专用工艺之一,它主要是将粉末冶金与精密模锻强强联合的一种金属加工方法。这种方法将粉末作为原料,通过冷压成形、烧结、热锻成形等一系列工序制成所需形状的精密锻件。粉末锻造的优点有很多,与采用普通钢坯锻造相比,其优势主要有以下几个方面:1、材料利用率高。预制坯锻造过程中没有材料损耗,又很小的最终机械加工余量,在从粉末原材料到成品零件这个整体过程中,材料的利用率可达到九成以上。2、锻件尺寸精度高,表面粗糙度低,容易获得形状复杂的锻件。采用少无氧化保护进行预制坯加热,这种方法在锻后的精度和粗糙度可以与精密模锻和精铸的水平媲美。3、有利于提高锻件力学性能。粉末加工的偏析被限制在粉末颗粒的尺寸之内。因此可以克服普通金属材料中的铸造偏析及晶粒粗大不均等缺陷,对于提高锻件机械性能有很大帮助。但是如果粉末锻件中残留有一定量的孔隙和夹杂时,将使锻件的塑性和韧性降低。4、锻件成本低,生产率高,容易实现自动化。粉末锻件的原材料费用及锻造费用和一般模锻差不多,但和一般模锻件相比,尺寸精度高、表面粗糙度低,可少加工或不加工,从而节省大量工时。对形状复杂批量大的小零件,例如:齿轮、花键套轴、连杆等等难以加工的工件,节约效果尤其明显。5、由于金属粉末合金化容易。因此对于设计和制备原材料可以根据产品的服役条件和性能要求来进行,从而改变传统的锻压加工来料才能进行生产模式,有利于实现产品—工艺—材料的一体化。钢粉制件是采用粉末锻造最广泛的,通过粉末锻造的钢种不下几十种,从普通碳钢到多种低合金钢,以至高合金钢和高速工具钢等等。而且在制造大型设施的时候应用也很广泛,例如:在燃气轮机盘件上试用的粉末耐热钢,其目的是为了提高性能。粉末锻造主要的工序要求:1、粉末原材料的制备粉末原材料对粉末锻件性能有重要的影响,但是优质粉末成本较高。所以应该按照不同的要求合理选择粉末原料。粉末原料中经常会包含各种夹杂,包括异类金属颗粒和非金属颗粒,多是由粉末原料和工艺过程带入的,尤其是脆性的陶瓷夹杂对力学性能影响很大。因此,应对粉末原材料的夹杂加以限制。2、预制坯的制备在预制坯设计时,要认真分析和预计预制坯在锻造时关键部位的应力应变状态,调整预制坯的几何形状和尺寸,防止出现锻造裂纹。3、锻造粉末锻造一般采用闭式模锻,开始模锻效果较差。锻模型槽尺寸按锻件尺寸加锻件收缩率确定。锻模型槽表面粗糙度要低,也应注意选择适当的润滑剂。4、后续处理和加工锻造时由于保压时间短,很容易造成坯料内部孔隙扩散结合不充分的情况,,针对这种情况可以通过退火、再次烧结或者是热等静压处理,避免扩散结合不充分产生。

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